Частотный датчик давления

Союз Советских Соцмалмстммеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ 1 1666450(23) Приоритет 21) М; Кл.С Ь 7/06С 01 Е 11/00 Гееударственнвб кюветет СССР пф делам нзабретеннй н аткрютнй(72) Авторы нзобрете ни В, Г. Барбатунови В, С. Колос нтел ТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ) , Однако приой частоты измерегулировании начал няется чувствительн ость датчика, так реобразования часактеристика как Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к частотным датчикам давления, предназначенным для измерения давления в устройствах автоматического контроля и регулирования.Известный датчик содержит чувствительный элемент в виде сильфона, связанный с передаточными рычагами упругого элемента, выполненного за одно целое со стержневым силочувствительным рвзонатором, и систему возбуждения и съема колебаний, Для регулирования частоты колебаний стержневого силочувствительного резонатора чувствительный элемент - сильфон установлен с возможностью перемещения на передаточных рычагах упругого элемента, а консОльные концы . передаточных рычагов соединены регулируемой, пружиной, причем перемещением чувствительного элемента регулируется чувствительность, а изменением натяжения пружины - начальная частота колебаний стержневого тотнрго датчика со стержневым сило чувствительным резонатором являетсянелинейной функцией давления. Поэтому после регулирования начальной. частоты необходимо проводить повторную регулировку чувствительности, что,в свою тц очередь, приводит к изменению начальной частоты из-за изменения натяжения резонатора, Изменение натяжения резонатора обусловлено изменением усилия, развиваемого гофрами сильфона, имеющими определенную жесткость. Это изменение усилия происходит при перемещении сильфона вдоль передаточных рычагов упругого элемента и его закреплении из-за изменения условий закрепления, зависящих от неточности параллельного перемещения сильфона вдоль передаточных рычагов и неточностей изготовления взаимных посадочных местз 66сильфона и рычагов, Поэтому такие циклы регулирования начальной частоты ичувствительности в датчиках повторяются многократно и практически такой регулировкой обеспечивается совпадениес заданными значениями начальной частоты и чувствительности датчика с погрешностью не менее 0,5% величины, максимального измеряемого давления.Цель изобретения состоит в повышении точности регулИрования частоты колебаний, В описываемом датчике это достигается тем, что он оборудован дополнительным упругим элементом с системой возбуждения и съема колебаний, причем сильфон и пружина установлены царазных упругих элементах, системы съема которых включены на смеситель частоты,На чертеже схематически показан описываемый датчик, общий вид,Он содержит упругие элементы 1 и 2,сильфон 3, пружину 4, системы 5 возбуждения колебаний, системы 6 съемаколебаний, корпус 7, крышку 8 и стержневые резонаторы 9 и 10.Упругий элемент выполнен с упругимшарниром и стержневым резонатором, атакже с силопередающими рычагами заодно целое, как в известном устройстве, Для возбуждения колебаний стержневых резонаторов применена система возбуждения и съема колебаний, состоящаяиз возбудителей и преобразователейсъемников колебаний, которые связанымежду собой через усилители обратнойсвязи (на чертеже не показаны), Сильфон установлен с возможностью перемещения вдопь передаточных рычагов первого упругого элемента в положение, прикоором частота колебаний стержневогорезонатора второго упругого элементапри максимально измеряемом давлениитакова, что разность частотных сигналоввторого стержневого резонатора, измеренных при минимальном и максимальномизмеряемом давлении,соответствует заданному значению частотного сигнала.1Так как регулирование чувствительностипроизводится на первом элементе, точастота колебаний второго стержневогорезонатора принадлежащего второму элементу при этом не изменяется, Пружинаотрегулирована путем изменения ее натякения так, что начальная частота колебаний второго стержневого резонаторатакова, что разностный частотный сигнал стержневых резонаторов при лици 6 504мальцом измеряел 4 ом давлении соответствует задаццому начальному значениючастотного сигнала, Гак как регулирование заданного начального частотцого сигнала производится на втором упругом элементе, то частота колебаний ичувствительность стрежневого резонатора первого упругого элемента при этомне изменяется,1 О При подаче напряжения питания возникают поперечные колебания стержневых резонаторов. Выходным сигналомдатчика является разностный частотныйсигнал снимаемый с выхода смесителя15 частоты (ца чертеже це показан), цавход которого подключены системысъема колебаний обоих упругих элементов, При изменении абсолютного давления внутри датчика сильфоц, перемеща 20 ясь под действием давления, воздействует через передаточный рычаг и упругий шарнир на стержневой резонатор,растягивая или сжил 4 ая его, Частотаколебаний стержневого резонатора при25этом изменяется и, следовательно, изменяется выходной разностный частотный сигнал датчика, что свидетельствуетоб изменении давления,Экспериментальные данные показываЗоют, что описываемый датчик давленияпозволяет осуществлять регулированиепо заданному начальному значению час-тотного с 1 гцала с погрешностью це более 0,1 4 максимального значения сиг 35нала в диапазоне измерений и по заданному значению чувствительности - с погрешностью це более 0,05% номинальногозначения чувствительности,40 Формула изобретенияЧастотный датчик давления, содержаший упругий элемент с упругим шарниром и резонатором, сильфон, регулиро 45 вочцую пружину и систему возбужденияи съема колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты колебаний,он оборудован дополнительным упругим50 элементом с системой возбуждения исъема колебаний, причем сильфон и пружина установлены на разных упругихэлементах, системы съема которых включены на смеситель частоты,55 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИо 362211, кл. Г 01 Ь 7/06, 1972Составитель Л. КочураевРедактор Л. Тюрина Техред Н, Андрейчук Корректор О. БилакЗаказ 3173/34 Тираж 1089 Подписное 11 НИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 1 13035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5